隧道监控量测作业指南

中铁二十五局集团襄渝二线第二项目部隧道监控量测作业指导书

版号：第一版

执行日期：年月日

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襄渝铁路隧道监控量测作业指导书

隧道监控量测作业指导书

施工阶段隧道监控量测主要是对隧道开挖后围岩变化情况及支护结构的工作状态进行量测，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，预见事故和险情，作为调整和修改支护设计的依据，并在复合式衬砌中，依据测量结果确定二次衬砌施作的时间，以达到监控隧道围岩和支护结构的变位与应力不超过设计标准。

一、监控量测目的和任务

（一）量测目的：

1、提供监控设计的依据和信息：

（1）掌握围岩力学形态的变化和规律；

（2）掌握支护的工作状态信息并及时反馈，指导施工作业。

2、预报及监视险情

（1）作出工程预报，确定施工对策和措施；

（2）监视险情，以确保安全施工；

3、校核地下工程理论计算结果，完善工程类比法

（1）为理论解析、数值分析提供计算数据与对比指标；

（2）为工程类比提供参考指标

（二）现场量测任务

（1）通过对围岩与支护的观察和动态量测，以达到合理安排隧道施工工序、日常施工管理、确保施工安全、修改设计参数和积累资料；

（2）通过对围岩和支护的变位、应力量测，掌握围岩和支护的动态信息并及时反馈，修改支护系统设计，指导施工作业和管理等；

（3）经量测数据的分析处理与必要的计算和判断后，进行预测和反馈，修改隧道围岩及支护衬砌结构的稳定；

监控过程可分为：现场量测——数据处理——信息反馈

二、监控量测项目及量测程序

本合同段隧道量测项目分必检项目和选测项目两大类。其中拱部下沉量测、隧道净空水平收敛量测、洞、外观察为必检项目，地表下沉、围岩部位移观察为选测项目。

（一）监控量测项目及量测工具和方法

1、洞、外观察分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。 （1）开挖工作面观察应在每次开挖后进行。观察中发现围条件恶化时，应立即采取相应处理措施；观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表和施工阶段围岩级别判定。

对已施工地段的观察每天至少应进行一次，主要观察喷射砼、锚杆和钢架等的工作状态。

（2）洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段，其观察容包括地表开裂、地表沉陷、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。

2、净空变化、拱顶下沉量测应在每次开挖后12小时取得初读数，最迟不得大于24小时，且在下一循环开挖前必须完成。

测点应牢固可靠，严防爆破损坏；拱顶下沉和地表下沉量测应与洞、（二）量测程序

三、监控量测断面及测试点布置

（一）量测断面布置

本隧道应尽量将多项量测容组合布设在同一个测试断面，使各项量测结果、各种量测手段互相校验、相互印证，对该断面的动态变化，进行综合的数值分析和理论解析，作出更为接近工程实际的判断，以指导施工。

在洞按照V级围岩及断层破碎带地段5m，IV级围岩地段10m，III级围岩地段50m布设量测断面。在施工过程中，围岩特性比较突出地段加设量测断面。每种岩层必须设置至少一个量测断面。量测断面间距和每断面测点数量见下表：

（二）测点布置

测点布置：每个量测断面各布置拱顶下沉测点和一条水平净空收敛量测基线。台阶开挖时，在拱脚以上0.5m 加测一条。

每个断面布设5个测点，即边墙A 、E 测点，拱脚B 、D 测点，拱顶C 测点。参见下图《水平收敛及拱顶下沉量测断面图》；

四、量测频率及量测数据记录、处理与应用

（一）量测频率

量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离确定。如下表：

量测频率（按位移速度）

量测频率(按距开挖面距离)

各量测作业均应持续到变形基本稳定后2～3

周结束。对于膨胀性和

挤压性围岩，位移长期没有减缓趋势时，应适当延长量测时间。

（二）量测数据记录

量测数据记录采用下表格式记录

×××工程收敛量测记录表

×××工程拱顶下沉量测记录表

（三）量测资料的应用

绘制拱顶下沉、水平收敛的位移～时间变化曲线，要求每月至少绘制1~2次。变形管理等级见表4-1，可根据等级表指导施工。

位移～时间

观察及量测发现异常时，及时会同设计单位修改支护参数。一般正常状态须同时满足以下条件：喷射混凝土表面无裂缝或仅有少量微裂缝；位移速度除在1～2天允许有加速外，应迅速减少。

二次衬砌施作时间应满足《铁路隧道喷锚构筑法技术规》。

实测位移的测定：U0=Δ+ U0*式中Δ为隧道断面开挖后至测得第一次数据前的位移释放值。它与隧道所处地质地形坑道形状与大小，特别是与隧道，开挖方法与开挖速度有关，可根据实测位移曲线前推求得。

U0*为隧道位移的实测值或实测位移的最终估计值，即对同一洞室围岩及支护的状态实测位移曲线的变化趋势的估计。为提高量测数据拟合模型精度和预报的可靠性，可采用时间序列组合模型。

（四）量测结果的分析及应用

根据所绘制的各曲线的变化情况与趋势，判定围岩稳定性，及时预报险情，确定施工时应采取的措施，提供修改参数依据。将量测资料进行处理和分析，绘制时间-位移曲线。

当喷射砼出现大量的明显裂缝或初期支护表面的实测收敛值已达到或超过实测值，找出回归方程，绘制回归曲线，由回归方程推算最终位移值，并与设计图纸和施工规规定的净空允许相对位移值进行对比。若最终位移值接近或超过设计规定的净空允许相对位移值时，必须立即报告监理工程师、和业主，请求变更设计，采取补强初期支护措施，并修改初期支护的设计参数，以便正确指导施工。

当实测的净空收敛的速度明显下降，收敛量已达总收敛量的80-90%，